塑料表面电镀制作工艺的制作方法

1.本发明涉及塑料表面电镀加工领域，尤其是涉及一种塑料表面电镀制作工艺。


背景技术：

2.电镀就是利用电解原理在金属表面镀上一层其他金属的过程。
3.塑料是日常常用到的材料之一，由于其质量轻，性能好，价格低廉，在各个领域中均广泛使用，但塑料的外观、质感与金属的外观、质感差别较大，而随着消费者的追求逐步提升，对于塑料制品的要求也越来越高，因此，拥有金属外观、质感的塑料制品便成了畅销品。
4.但是，电解原理首先需要导电，而塑料多为绝缘体，因此在塑料表面电镀金属薄膜时，首先需要对塑料进行改性，通常会通过掺入导电物质作为填料，以增加塑料制品的导电性能，从而实现电镀工艺。
5.虽然电镀得以实现，但是塑料是不可能与金属形成金属键的，仅靠原子与分子间的万有引力结合力很差，因此，金属镀层与塑料制品之间的结合力很差，容易起泡、剥落，使得产品质量不稳定，因此，还有改善空间。


技术实现要素：

6.为了增强金属镀层与塑料制品的结合力，本技术提供一种塑料表面电镀制作工艺。
7.本技术提供的一种塑料表面电镀制作工艺采用如下的技术方案：
8.一种塑料表面电镀制作工艺，包括以下步骤：
9.步骤1)，将聚丙烯、聚丁二烯、硫磺、次磺酰胺类促进剂、钴盐、石墨烯混合并注塑成型，获得塑料制品；
10.步骤2)，通过电镀工艺在塑料制品表面电镀铜镀层，获得铜镀层塑料制品；
11.步骤3)，将铜镀层塑料制品加热至120
‑
125℃，保温45
‑
60min，获得熟化铜镀层塑料制品；
12.步骤4)，通过电镀工艺在熟化铜镀层塑料制品上电镀金属镀层，获得金属镀层塑料成品。
13.通过采用上述技术方案，通过在聚丙烯中加入聚丁二烯、硫磺并在电镀铜镀层后加热保温，使得硫磺打开聚丁二烯的双键并与聚丁二烯反应并连接，同时硫磺与铜反应生产硫化亚铜，硫化亚铜通过硫桥与硫化的聚丁二烯生成硫化亚铜
‑
聚丁二烯硫化物形式的化学键合，而聚丁二烯分子链被聚丙烯分子链缠结，从而使得铜镀层与塑料制品间通过硫化亚铜
‑
聚丁二烯硫化物形式的化学键合连接结合，而化学键的结合力非常高，从而使得铜镀层与塑料制品的结合力大幅提高，使得铜镀层不易起泡、剥落，然后在铜镀层上电镀其他金属镀层，由于金属与金属之间能形成金属键，因此金属镀层与铜镀层的结合力较强十分稳定，从而使得金属镀层与塑料制品稳定结合，不易产生起泡、剥落等情况。
14.另外，通过在聚丙烯中加入次磺酰胺类促进剂和钴盐，能有效减慢聚丁二烯的前期硫化速度，并且有效促进硫磺与铜反应生成活性的硫化亚铜，使得形成硫化亚铜
‑
聚丁二烯硫化物形式的化学键合的效果较佳。
15.通过加入石墨烯，能使得聚丙烯具有导电性，以实现电镀铜工艺。
16.优选的，所述步骤1)中，聚丙烯、聚丁二烯、硫磺、次磺酰胺类促进剂、钴盐、石墨烯的质量比例为：100：4.5
‑
5.5：0.3
‑
0.4：0.06
‑
0.08：0.009
‑
0.011：3.4
‑
3.6。
17.优选的，所述步骤1)中，聚丙烯、聚丁二烯、硫磺、次磺酰胺类促进剂、钴盐、石墨烯的质量比例为：100：5：0.35：0.07：0.01：3.5。
18.通过采用上述技术方案，通过限定各组分的比例，避免聚丁二烯含量过多导致大量交联网络的产生，并且保证足够的硫磺进行硫化以及生成硫化亚铜的反应，并且使得硫化速度与生成硫化亚铜的速度恰好配合，较好地生成硫化亚铜
‑
聚丁二烯硫化物形式的化学键合，同时使得聚丙烯导电效果较好，以使电镀铜效果较佳。
19.优选的，所述步骤1)中，将聚丙烯、聚丁二烯、硫磺、次磺酰胺类促进剂、钴盐、石墨烯通过开炼机共混，然后再通过注塑机注塑成型。
20.通过采用上述技术方案，通过开炼机共混，使得聚丁二烯、硫磺、次磺酰胺类促进剂、钴盐、石墨烯通过机械力掺入聚丙烯中，无需较高温度，减少硫磺受热而与聚丁二烯发生硫化反应的过程，以为后续高温注塑过程留下更多的焦烧时间，提高塑料制品的质量。
21.优选的，所述步骤1)中，将聚丙烯、聚丁二烯、硫磺、次磺酰胺类促进剂、钴盐、石墨烯通过开炼机共混后，磨成粉末并搅拌均匀后再通过注塑机注塑成型。
22.通过采用上述技术方案，通过磨成粉末并搅拌均匀，使得各组分掺入聚丙烯后，通过进一步分散均匀使得各组分分布均匀，使得注塑成型的塑料制品中各组分分布均匀，使得后期硫化并生产硫化亚铜的效果较佳，从而使得提高金属镀层与塑料制品的结合力的效果更好。
23.优选的，所述步骤1)中，注塑温度为195
‑
200℃。
24.通过采用上述技术方案，通过控制注塑温度，避免温度过高产生焦烧，保障塑料制品的质量。
25.优选的，所述次磺酰胺类促进剂为促进剂cz。
26.通过采用上述技术方案，通过采用促进剂cz，延迟硫化的效果较佳。
27.优选的，所述钴盐为环烷酸钴。
28.通过采用上述技术方案，通过采用环烷酸钴，促进生成活性的硫化亚铜的效果较佳，更好地提供金属镀层与塑料制品的结合力，电镀质量较好。
29.综上所述，本技术具有以下有益效果：
30.1、由于本技术通过在聚丙烯中加入聚丁二烯、硫磺并在电镀铜镀层后加热保温，使得硫磺打开聚丁二烯的双键并与聚丁二烯反应并连接，同时硫磺与铜反应生产硫化亚铜，硫化亚铜通过硫桥与硫化的聚丁二烯生成硫化亚铜
‑
聚丁二烯硫化物形式的化学键合，而聚丁二烯分子链被聚丙烯分子链缠结，从而使得铜镀层与塑料制品间通过硫化亚铜
‑
聚丁二烯硫化物形式的化学键合连接结合，而化学键的结合力非常高，从而使得铜镀层与塑料制品的结合力大幅提高，使得铜镀层不易起泡、剥落，然后在铜镀层上电镀其他金属镀层，由于金属与金属之间能形成金属键，因此金属镀层与铜镀层的结合力较强十分稳定，从
而使得金属镀层与塑料制品稳定结合，不易产生起泡、剥落等情况。
31.2、本技术中优选通过在聚丙烯中加入次磺酰胺类促进剂和钴盐，能有效减慢聚丁二烯的前期硫化速度，并且有效促进硫磺与铜反应生成活性的硫化亚铜，使得形成硫化亚铜
‑
聚丁二烯硫化物形式的化学键合的效果较佳。
32.3、本技术中优选通过开炼机共混，使得聚丁二烯、硫磺、次磺酰胺类促进剂、钴盐、石墨烯通过机械力掺入聚丙烯中，无需较高温度，减少硫磺受热而与聚丁二烯发生硫化反应的过程，以为后续高温注塑过程留下更多的焦烧时间，提高塑料制品的质量。
具体实施方式
33.以下结合实施例对本技术作进一步详细说明。
34.以下实施例及对比例中所有原料的来源信息详见表1。
35.表1
[0036][0037]
实施例1
‑3[0038]
一种塑料表面电镀制作工艺，包括以下步骤：
[0039]
步骤1)，将聚丙烯投入开炼机中塑炼，然后投入聚丁二烯、硫磺、次磺酰胺类促进剂、钴盐、石墨烯、抗氧剂，薄通4次，打三角包8次，出片，裁切成颗粒状，然后通过塑炼磨粉机磨成粉末状，将粉末状的原料投入搅拌釜中，200r/min，搅拌10min，获得母料，将母料投入注塑机中注塑成型，获得塑料制品，其中，注塑温度为195℃。
[0040]
步骤2)，通过电镀工艺在塑料制品表面电镀铜镀层，获得铜镀层塑料制品，其中，电镀的温度为55℃，电镀的阴极电流密度为5a/dm2，电解液包括100份水，25份硫酸铜，用硫
酸调节电解液ph值为4.5，电镀时间为2小时。
[0041]
步骤3)，将铜镀层塑料制品用清水冲洗并把水分吹干，然后放入烘箱中，加热至120℃，保温60min，获得熟化铜镀层塑料制品。
[0042]
步骤4)，将熟化铜镀层塑料制品自然冷却至室温后，通过电镀工艺在熟化铜镀层塑料制品上电镀金属镀层，获得金属镀层塑料成品，其中，电镀的温度为55℃，电镀的阴极电流密度为5a/dm2，电解液包括100份水，25份硫酸镍，用硫酸调节电解液ph值为4.2，电镀时间为2小时。
[0043]
实施例1
‑
3中，聚丙烯、聚丁二烯、硫磺、次磺酰胺类促进剂、钴盐、石墨烯、抗氧剂的具体投入量(单位g)详见表2。
[0044]
表2
[0045][0046]
实施例4
[0047]
一种塑料表面电镀制作工艺，与实施例2相比，区别仅在于：
[0048]
步骤3)，将铜镀层塑料制品用清水冲洗并把水分吹干，然后放入烘箱中，加热至125℃，保温45min，获得熟化铜镀层塑料制品。
[0049]
实施例5
[0050]
一种塑料表面电镀制作工艺，与实施例2相比，区别仅在于：
[0051]
步骤1)中，注塑温度为200℃。
[0052]
对比例1
[0053]
一种塑料表面电镀制作工艺，包括以下步骤：
[0054]
步骤1)，将1000g聚丙烯投入开炼机中塑炼，然后投入35g石墨烯、1g抗氧剂，薄通4次，打三角包8次，出片，裁切成颗粒状，然后通过塑炼磨粉机磨成粉末状，将粉末状的原料投入搅拌釜中，200r/min，搅拌10min，获得母料，将母料投入注塑机中注塑成型，获得塑料制品，其中，注塑温度为195℃。
[0055]
步骤2)，通过电镀工艺在塑料制品表面电镀铜镀层，获得铜镀层塑料制品，其中，电镀的温度为55℃，电镀的阴极电流密度为5a/dm2，电解液包括100份水，25份硫酸铜，用硫酸调节电解液ph值为4.5，电镀时间为2小时。
[0056]
步骤3)，将铜镀层塑料制品用清水冲洗并把水分吹干，然后放入烘箱中，加热至120℃，保温60min，获得熟化铜镀层塑料制品。
[0057]
步骤4)，将熟化铜镀层塑料制品自然冷却至室温后，通过电镀工艺在熟化铜镀层塑料制品上电镀金属镀层，获得金属镀层塑料成品，其中，电镀的温度为55℃，电镀的阴极电流密度为5a/dm2，电解液包括100份水，25份硫酸镍，用硫酸调节电解液ph值为4.2，电镀时间为2小时。
[0058]
对比例2
[0059]
一种塑料表面电镀制作工艺，包括以下步骤：
[0060]
步骤1)，将1000g聚丙烯投入开炼机中塑炼，然后投入50g聚丁二烯、35g石墨烯、1g抗氧剂，薄通4次，打三角包8次，出片，裁切成颗粒状，然后通过塑炼磨粉机磨成粉末状，将粉末状的原料投入搅拌釜中，200r/min，搅拌10min，获得母料，将母料投入注塑机中注塑成型，获得塑料制品，其中，注塑温度为195℃。
[0061]
步骤2)，通过电镀工艺在塑料制品表面电镀铜镀层，获得铜镀层塑料制品，其中，电镀的温度为55℃，电镀的阴极电流密度为5a/dm2，电解液包括100份水，25份硫酸铜，用硫酸调节电解液ph值为4.5，电镀时间为2小时。
[0062]
步骤3)，将铜镀层塑料制品用清水冲洗并把水分吹干，然后放入烘箱中，加热至120℃，保温60min，获得熟化铜镀层塑料制品。
[0063]
步骤4)，将熟化铜镀层塑料制品自然冷却至室温后，通过电镀工艺在熟化铜镀层塑料制品上电镀金属镀层，获得金属镀层塑料成品，其中，电镀的温度为55℃，电镀的阴极电流密度为5a/dm2，电解液包括100份水，25份硫酸镍，用硫酸调节电解液ph值为4.2，电镀时间为2小时。
[0064]
实验1
[0065]
通过各实施例及比较例制成长度为10cm、宽度为10cm、厚度为1mm的正方形的金属电镀塑炼片作为试样，各实施例及比较例均制作10个试样，试样放置10天后，观察表面起泡的情况并记录。
[0066]
具体实验记录详见表3。
[0067]
表3
[0068]
[0069][0070]
根据表3的中实施例2与对比例1
‑
2的数据对比可得，通过在聚丙烯中加入单独加入聚丁二烯，对改良聚丙烯与铜镀层的结合力无明显效果，当在聚丙烯中同时加入聚丁二烯、硫磺、次磺酰胺类促进剂、钴盐时，铜镀层与聚丙烯的结合力明显提升，提醒在表面光滑，镀层无起泡的现象，其原理主要是通过聚丁二烯分子链分散在聚丙烯分子链当中并被聚丙烯分子链缠结，形成稳固的连接力，硫磺对聚丁二烯分子产生硫化效果，但由于聚丁二烯分子链较少且分散，因此不易形成连续且大面积的交联网状结构，而是以硫化物分散在聚丙烯分子链中，同时，由于加热温度大于硫磺熔点，硫磺便于运动并与铜镀层接触，进而在高温条件下，反应形成硫化亚铜，硫化亚铜与硫化的聚丁二烯形成硫化亚铜
‑
聚丁二烯硫化物形式的化学键合，通过化学键连接，使得稳定性搞结合力强，从而把铜镀层稳定连接在塑料制品表面，然后再通过铜镀层上电镀其他金属，由于金属键的稳定性，使得外表金属镀层与铜镀层连接稳定，进而使得外表金属镀层稳定电镀在塑料制品上，从而不易出现起泡、脱落等情况，电镀质量较佳。
[0071]
本具体实施例仅仅是对本技术的解释，其并不是对本技术的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本技术的权利要求范围内都受到专利法的保护。